Neue Produktionsmethode von Exopolysacchariden unter Verwendung von Engineered Living Materials [EPS by ELM]

• Antragstellerin: Dr. Yvonne Gmach
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520624988

In dem DFG-Projekt EPS by ELM wird ein neuartiges Engineered Living Material (ELM) zur Verwendung in der Dextran-Fermentation vorgestellt. Die sogenannte „ELM-Zelle“ besteht aus zwei Komponenten. Der erste Bestandteil ist eine rheotaktisch anisotrope, hierarchisch strukturierte bakterielle Cellulose (BC) -Matrix. Diese BC-Matrix wird durch chemische Modifikation zu einem pH-Indikator funktionalisiert und spiegelt damit die pH-Bedingungen in der ELM-Zelle wider. Die zweite Komponente sind die Dextran-produzierenden Milchsäurebakterien Leuconostoc mesenteroides, die genetisch modifiziert wurden, um in ihrer unmittelbaren Umgebung als pH-Bioindikator zu fungieren. Sie werden auf der funktionalisierten BC-Matrix immobilisiert und dadurch dauerhaft in der ELM-Zelle gebunden. Durch die Kombination beider pH-Sensoren werden pH-Änderungen während der Dextran-Produktion besser angezeigt. Der neuartige Versuchsaufbau und das pH-Monitoring ermöglichen höhere Dextranausbeuten als in Rührkesselfermentern. Die hochkonzentrierte Dextranlösung aus der ELM-Cell-Fermentation benötigt zur Aufreinigung weniger Lösungsmittel als herkömmliche Verfahren und ist damit nachhaltiger.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Jochen Schmid